Vätgas - nästan det perfekta bränslet för vår planet. Det enda problemet är att det bara förekommer på planeten i kombination med andra ämnen. I ren form finns väte på jorden endast till 0,00005 procent. I detta sammanhang är byggandet av vätgasgeneratorer ett hett ämne. Vi får inte glömma att vätgas är en oändlig energikälla, praktiskt taget under våra fötter.
Innehåll
Utformning och drift av en vätgasgenerator
Hur det fungerar
Den klassiska vätgasgeneratorn består av ett rör med liten diameter, ofta med ett cirkulärt tvärsnitt. Under den finns särskilda celler med en elektrolyt. Själva aluminiumpartiklarna befinner sig i det nedre kärlet. Elektrolyten i detta fall är endast av alkalisk typ. Det finns en tank ovanför matningspumpen där kondensatet samlas upp. I vissa modeller används två pumpar. Temperaturen regleras direkt i cellerna.
Generatorn hämtar gas från vattnet. Dess kvalitet påverkar direkt mängden orenheter i den färdiga produkten. Om vatten med en hög koncentration av främmande joner kommer in i generatorn måste det först passera genom ett avjoniseringsfilter.
Så här fungerar gasproduktionen:
- Destillatet delas upp i syre (O) och väte (H) i en elektrolysprocess.
- O2 kommer in i matningstanken och släpps sedan ut i atmosfären som en biprodukt.
- H2 levereras till separatorn och separeras från vattnet, som sedan går in i matningstanken igen.
- Vätgasen leds på nytt genom ett separationsmembran som avlägsnar det kvarvarande syret och går sedan in i kromatografiutrustningen.
Metod för elektrolys
Som nämnts ovan finns det nästan inga energikällor i världen som är lika outtömliga som väte. Man får inte glömma att världshaven till 2/3 består av detta grundämne och att H2, tillsammans med helium, upptar den största volymen i universum. Men för att få fram ren väte måste man dela upp vatten i partiklar, och det är inte så lätt att göra.
Forskare har efter åratal av tricks uppfunnit följande en metod för elektrolys.. Metoden bygger på att man placerar två metallplattor i vatten på nära avstånd från varandra, som är anslutna till en högspänningskälla. Därefter appliceras ström - och en stor elektrisk potential bryter faktiskt sönder vattenmolekylen i komponenter, vilket resulterar i att två väteatomer (HH) och en syreatom (O) frigörs.
Denna gas (HHO) har fått sitt namn efter den australiensiska forskaren Jull Brown, som tog patent på elektrolysen 1974.
Stanley Meyers bränslecell
Den amerikanske forskaren Stanley Meyer uppfann en maskin som använde strömmar av en viss frekvens i stället för en stark elektrisk potential. Vattenmolekylen svänger i takt med de växlande elektriska impulserna och går in i resonansen. Gradvis får den kraft som räcker för att dela upp molekylen i dess beståndsdelar. Denna behandling kräver en ström som är tio gånger lägre än den som krävs för att en vanlig elektrolys ska fungera.
VIKTIGT! Meyer betalade med sitt liv för sin uppfinning. Ryktet säger att han dödades på uppdrag av magnaterna, eftersom hans uppfinning skulle ha dödat oljeindustrin på plats. En del av vetenskapsmannens kunskaper har dock bevarats, så hans samtidiga har möjlighet att försöka tillverka en sådan apparat.
Fördelarna med Browns gas som energikälla
- Vatten, från vilket HHO framställs, finns i stora mängder på vår planet. Vätgaskällorna är därför praktiskt taget outtömliga.
- När Browns gas förbränns bildas vattenånga. Den kan kondenseras tillbaka till en vätska och användas som råmaterial igen.
- Förbränningen av HHO släpper inte ut några föroreningar i atmosfären och ger inga andra biprodukter än vatten. Man kan säga att brungas är det mest miljövänliga bränslet i världen.
- Genom att använda en vätgasgenerator frigörs vattenånga. Mängden ånga är tillräcklig för att hålla ett rum tillräckligt fuktigt under lång tid.
VIKTIGT! Vätgas kan också erhållas genom krackning - oljeraffinering (Gasen frigörs som en biprodukt.). Denna metod är billigare än elektrolysmetoden, men det kan vara svårt att transportera gasen. Dessutom är den gas som produceras genom elektrolys mycket renare än den gas som produceras genom krackning.
Användning av vätgasgenerator
H2 är en modern energibärare som används aktivt i många industriella tillämpningar. För att bara nämna några:
- Produktion av väteklorid (HC)l;
- Produktion av drivmedel för raketsystem;
- produktion av ammoniak;
- metallbearbetning och skärning
- Utveckling av gödselmedel för datachiplatser;
- Syntes av salpetersyra;
- skapande av metylalkohol;
- livsmedelsindustrin;
- Produktion av saltsyra;
- skapande av golvvärmesystem.
Dessutom har HHO också blivit mycket användbart i hemmet, även om det finns vissa reservationer. Först och främst används den för fristående uppvärmningssystem. Dessutom tillsätts Browns gas till bensin i ett försök att lura motorn och spara bränsle.
I båda fallen finns det särdrag. Vid uppvärmning av bostäder måste man till exempel ta hänsyn till att förbränningstemperaturen för HHO är en storleksordning högre än för metan. Det är därför nödvändigt att köpa en speciell, dyr panna med ett värmebeständigt munstycke. Annars är ägaren och hans hem i stor fara.
När det gäller användningen av en generator i en bil kan systemet ibland fungera - om det är korrekt konstruerat. Men det är nästan omöjligt att hitta de idealiska parametrarna eller effektökningsfaktorn. Dessutom är det oklart hur mycket motorns livslängd kommer att förkortas, och att byta ut den kommer att kosta en rejäl slant.
Vad behövs för att göra en bränslecell hemma
Det är inte lätt att bygga en vätgasanläggning hemma. Du måste inte bara ha ett antal verktyg utan också lämplig kunskap och scheman.
Konstruktion av en vätgasgenerator: scheman och ritningar
Anordningen består av en reaktor med installerade elektroder, en PWM-generator för strömförsörjning, en vattengrind, ledningar och slangar som förbinder strukturen. Det finns flera kända elektrolysatorer som använder plattor eller rör som elektroder.
Torra elektrolysatorer är också populära. Till skillnad från den klassiska versionen är det i den här enheten inte plattorna som placeras i en tank med vätska, utan själva vattnet leds in i en lucka mellan de platta elektroderna.
Val av material för att bygga en vätgasgenerator
Det behövs inga speciella och ovanliga verktyg för att bygga en generator hemma. Här är vad du behöver för att förbereda dig:
- en bågfil för arbete med metallprodukter;
- en borrmaskin och borrkronor;
- en uppsättning skiftnycklar;
- en skruvmejsel med platt huvud och en slitsad skruvmejsel;
- Vinkelslip (slipmaskin) med ett metallskärhjul;
- multimeter och flödesmätare;
- linjal;
- markör.
Vätgasgenerator med egna händer: instruktioner
Processen börjar med att skapa en vätgasproduktionscell. Cellens mått ska vara något mindre än generatorns inre längd och bredd. Den är 2/3 av huvudhusets höjd. Cellen är tillverkad av textolit eller plexiglas (väggtjocklek 5-7 mm). För att göra detta skärs 5 plattor till, från vilka en rektangel limmas och vars nedre del inte är täckt på något sätt.
Använd en slipmaskin för att skära elektrodeplattorna ur en plåt av rostfritt stål. De ska vara 10-20 mm mindre än sidoväggarna.
VIKTIGT! För att få en tillräcklig mängd HHO bör det rostfria stålet slipas på båda sidor.
Två hål måste borras i varje platta, ett för att föra in vatten i utrymmet mellan elektroderna och det andra för att tömma Browns gas.
Anslutningarna för vattenintag och gasutlopp sätts in i organelitväggarna. De skarvar där de är anslutna tätas noggrant med tätningsmedel. Placera dubbarna i en av de genomskinliga höljetbitarna och lägg sedan elektroderna.
VIKTIGT! Plattelektrodernas planhet måste vara jämn, annars kan elementen orsaka kortslutning.
Plattorna lossas från reaktorns sidor med hjälp av tätningsringar, som kan vara tillverkade av silikon, paronit eller annat material. När den sista plattan är monterad monteras tätningsringen och generatorn täcks med den andra organolitiska väggen. Den resulterande konstruktionen fästs med brickor och muttrar.
Generatorn är ansluten till vattentanken och bubblaren med hjälp av polyetylenslangar. Elektrodeplattorna ansluts till varandra, varefter strömförsörjningen ansluts. Cellen drivs av en PWM-generator.
Vätgas i hemmet: finns det en fördel?
Det är inte lönsamt att använda en vätgasgenerator för uppvärmning av hemmet. Det går åt mer el för att släppa ut ren H2 än det går åt energi för att förbränna den. För 1 kW värme förbrukas alltså 2 kW el, dvs. det finns ingen fördel. Det är enklare att installera någon av de elektriska värmepannor.
För att ersätta en liter bensin i en bil skulle man behöva 4766 liter ren väte eller 7150 liter skvalpande gas, varav 1/3 är syre. Hittills har inte ens de bästa hjärnorna i världen utvecklat en enhet som kan producera en sådan kapacitet.
Underhåll av vätgasgeneratorer
Utrustningen måste underhållas noggrant. Specialister rekommenderar att du följer följande tips:
- Förbättra eller ändra inte generatorn själv, inte ens med en professionell ritning;
- Det rekommenderas att särskilda temperaturgivare installeras på utrustningen inuti värmeväxlaren, vilket gör det möjligt att övervaka vattnets överhettning;
- En avstängningsventil kan installeras i brännaren och anslutas till en temperaturgivare. Detta gör att apparaten kan svalna normalt.
En hemmagjord generator kan producera vätgas, men den används främst för experiment och gassvetsning. För att värma upp en stor byggnad räcker enhetens effektivitet helt enkelt inte till. Och du får inte glömma bort apparatens låga effektivitet, liksom besväret och kostnaden för att montera den.
Relaterade artiklar:
